ThreadLocal用法详解及源码讲解

川长思鸟来 2022-05-30 10:25 222阅读 0赞

ThreadLocal的作用是为每一个使用该变量的线程提供单独的副本，每个线程可以单独修改属于变量副本而不影响

其他线程的变量副本,这大概也就是ThreadLocal单词中“Local”所要表达的意思，个人理解这个ThreadLocal有点和

volatile相反的意思，好了不多说了，直接上源码吧。。。。。。

先来看set方法

java.lang.ThreadLocal类中

代码段1

public void set(T value) {
        Thread t = Thread.currentThread(); ThreadLocalMap map = getMap(t); if (map != null)
            map.set(this, value); else createMap(t, value); }

这一句不用多说，获取当前的运行线程

Thread  t = Thread.currentThread();

\----------------------------------

下面继续看  getMap(t) 源码

代码段2

ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
        return t.threadLocals; }

直接返回当前执行线程对象的 threadLocals 变量,

而这个变量在Thread类中定义为:

代码段3

ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;

也就是说当前执行线程第一次执行set方法时,threadLocals为null.

在看代码段1，当map为空时，会进入else分支，执行 createMap(t,value)

下面来看此方法的源码

void createMap(Thread t, T firstValue) {
        t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
    }

看到这里，不熟悉的读者可能会有一个疑问, ThreadLocalMap是什么？

ThreadLocalMap 是ThreadLocal的静态内部类,用于保存线程中ThreadLocal的数据结构。ThreadLocal内部就是通过操作ThreadLocalMap从而实现的ThreadLocal的存储。有点类似于HashMap, 对HashMap源码不是很了解的，可能对ThreadLocalMap的源码难以理解.  而ThreadLocalMap又有一个静态内部类Entry,因此，在`ThreadLocalMap`中管理的也就是`Entry`对象。也就是说，`ThreadLocalMap`里面的大部分函数都是针对`Entry`的,`ThreadLocalMap`里面存储的`Entry`对象本质上是一个`WeakReference<ThreadLocal>`。也就是说，`ThreadLocalMap`里面存储的对象本质是一个对`ThreadLocal`对象的弱引用，该`ThreadLocal`随时可能会被回收！即导致`ThreadLocalMap`里面对应的`Value`的`Key`是`null ，这里为什么使用弱引用不做过多解释。`

此段代码以this也即当前ThreadLocal对象作为key, set(T value)方法中的value作为value,创建ThreadLocalMap对象，并赋值给当前执行线程中的threadLocals变量。至此，set(T value)方法执行完毕。

接下来看get方法，其源码为

public T get() {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null) {
            ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
            if (e != null) {
                @SuppressWarnings("unchecked")
                T result = (T)e.value;
                return result;
            }
        }
        return setInitialValue();
    }

getMap(t) 就是获取当前执行线程所维护的ThreadLocalMap,  如果此map不为空，且存在key为当前ThreadLocal的Entry,则直接返回其值，

如果map为空，则会调用setInitiaValue()方法进行初始化，也即会初始化一个key为当前ThreadLocal,value为null的ThreadLocalMap,并返回null.

remove()方法就不在讲了，如果set get方法都弄清楚了，remove方法不用自己看也就懂了。

至此，ThreadLocal是如何为每一个线程提供独立变量副本的就讲解完毕，不是太难。